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The control of clinical mastitis on dairy farms is an essential part of animal health management. Knowledge of the causative microorganisms, the cure rates achievable in the field and essential associated factors are crucial for proper control. The objectives of the present study were to characterize clinical mastitis cases in Germany and to analyze factors influencing cure rates and the recurrence rate. Milk samples of every clinical mastitis case occurring on 12 participating farms were examined cytomicrobiologically. Post-treatment quarter samples were taken after 14 and 21 days. Treatments were performed according to existing farm protocols. Of 2883 clinical mastitis cases, the most prevalent pathogens were Streptococcus (S.) uberis (20.2%) and coliforms (11.6%). In 35% of the milk samples, no bacteriological growth was detected. The overall bacteriological cure rate was 73.3%, while the cytological cure rate was 22.3%, the full cure rate 21.4% and the recurrence rate 18.8%. Regarding the pathogen distribution of severe mastitis, coliform bacteria were detected in 30.5% of the cases, whereas S. uberis was detected in 26.5% thereof. The results show that severe mastitis is caused almost as frequently by Gram-positive as by Gram-negative microorganisms. The low cytological cure rates show that the therapy needs to be further developed with regard to calming the inflammation. The obtained data can be very helpful in assessing internal mastitis scenarios and the effect of measures and therapies.
Streptococcus dysgalactiae is among the most important pathogens causing bovine mastitis. Unfortunately, there is presently a lack of clear knowledge about the mode of transmission — contagious or environmental — of this pathogen. To obtain more information on this, knowledge of the genetic diversity of the isolated microorganisms at the farm level can be useful. To observe the strain variety in different herds of cattle, isolates of Strep. dysgalactiae were collected from clinical mastitis samples at different farms, and the strains were typed using the pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) method. Overall, we performed strain typing on 93 isolates from 16 farms in Germany and used an index to describe the degree of contagiosity of Strep. dysgalactiae at each farm. This index (CI) represents the number of isolates divided by the number of strains found in mastitis milk of clinical cases within a period of 14 months. The results differed between the farms. In one farm, all six Strep. dysgalactiae cases that occurred during the study period were caused by a single strain (CI = 6), while in another farm the six cases that occurred were caused by five different strains (CI = 1.2). All other farms fell between these two extremes. This indicates that Strep. dysgalactiae infections can occur via several routes of transmission. At the farm level, strain comparisons are necessary to determine the routes of transmission. Two strains were able to survive on the farm for a minimum of 14 months.
The bio-based plastic market is forecast to grow in the next years. With a growing market share and product range, the implementation of circular thinking is becoming more and more important also for bio-based plastics to enable a sound circular economy for these group of plastics. Therefore, it is important to assess the environmental performance for different end-of-life options of bio-based plastics from an early stage on. This review presents a comprehensive overview on the current status quo of different end-of-life options for bio-based plastics from an environmental perspective. Based on the status quo and the corresponding impact assessment results, the global plastic demand as well as the technical substitution potential of bio-based plastics, the environmental saving potential in case of the different end-of-life options was calculated. The review shows that there is a focus on polylactic acid (PLA) regarding end-of-life assessment, with studies covering all end-of-life options. The focus of the impact assessment has been set on global warming potential (GWP). With respect to GWP, the analysis of a future global potential of PLA showed, for mechanical recycling, the highest saving potential with 94.1 Mio. t CO2-eq. per year in comparison to virgin material.
In order to reduce antimicrobial treatment and prevent environmental mastitis, the aim of the present study was to investigate associations between herd level factors and microbial load on teat ends with environmental mastitis pathogens. Quarterly farm visits of 31 dairy farms over a one-year period were used for statistical analysis. During each farm visit, teat-skin swabs, bedding and air samples were taken and management practices and herd parameters were documented. Total mesophilic bacteria, esculin-positive streptococci and coliform bacteria were examined in the laboratory procedures from teat skin and environmental samples. Esculin-positive streptococci and coliform bacteria on teat ends increased with high temperature–humidity indices (THI) in the barn during the spring and summer. Significantly more coliform bacteria on teat ends were found in herds with an increased percentage of normal or slightly rough teat ends. Cleaning cubicles more frequently, pre-cleaning teats before milking as well as post-dipping them after milking had a decreasing effect of teat-skin load with total mesophilic and coliform bacteria at the herd level. To conclude, teat-skin bacterial load with environmental pathogens is subject to fluctuations and can be influenced by aspects of farm hygiene.
To reduce the negative effects of mastitis in dairy heifers in early lactation on the future milking performance, the aim of this study was to define the time-related period of intramammary infections and to relate this to risk factors at heifer and quarter level for intramammary infections and subclinical mastitis. In total, 279 German Holstein Frisian heifers in three farms in Northern and Eastern Germany were included in this study. Quarter milk samples for cytomicrobiological examination were collected 3 +- 1 days after calving and 17 +- 3 days after calving, and risk factors
at heifer and quarter level associated with intramammary infections and clinical mastitis were recorded during the trial period. Data were analyzed using logistic regression procedures and odds ratios were calculated. Calving at older ages increased the odds of intramammary infections with non-aureus staphylococci (NAS) and coryneforms 17 +- 3 days after calving compared to heifers calving at a younger age. Detaching of milking cups during milking is a risk factor for new infections between day 3 +- 1 and 17 +- 3 postpartum. The milk yield after calving is associated with a decrease in intramammary infections with environmental pathogens and clinical mastitis. A high milk yield assists the development of udder edema with an increased risk of intramammary infections with NAS and coryneforms. An increased somatic cell count (SCC) after calving increased the odds of intramammary infections with contagious pathogens 17 +- 3 days postpartum. The early lactation has an important influence on udder health and intramammary infections postpartum in dairy heifers. Udder quarters eliminated pathogens during early lactation by 6.9% for cases in
this study. New infections manifest themselves up until 17 +- 3 days postpartum, especially with Corynebacterium spp. and NAS. In total, 82.9% of the infected quarters showed new infections with another pathogen species 17 +- 3 days postpartum than 3 +- 1 days postpartum. In conclusion, the early lactation has an important influence on udder health and intramammary infections postpartum in heifers with the possibility that udder quarters eliminate pathogens, but also the danger that new infections manifest themselves. Thus, the prevention of new infections by minimizing the associated risk factors is of great importance.
This feasibility study investigates the flexural properties of biocomposites containing woven flax textiles (plain, twill, satin) and woven twill patterned hybrid textiles containing flax-/glass or flax-/carbon mixture for lightweight applications. Synthetic fibers are integrated as weft and flax fibers are integrated as warp yarns using a double-rapier weaving machine with a Jacquard attachment. The corresponding biocomposites are manufactured via vacuum infusion process using a biobased epoxy resin as a matrix. The manufactured biocomposites are analyzed with regard to their density and flexural properties. The results show that the use of hybrid textiles offers a promising solution for the manufacture of biocomposites with a higher biobased content and significantly improved flexural properties. Furthermore, the introduction of high-performance synthetic fibers in textiles enables the manufacture of biocomposites with an isotropic mechanical performance.
The aim of this study was to examine the opinions of farmers on a consulting project, which was established for organic dairy farms in Northern Germany involving different animal health experts who participated in the meetings. Furthermore, the properties of measures that are of decisive importance for implementation on the farms were identified to improve consultancy services for dairy farming. Once a year, the farmers met on a host-farm in one of three groups consisting of five to nine farms, a facilitator and an expert. At each meeting, a host-farm was visited and the analysed data of all participating farms of the previous year were presented to the group members. Each farmer had the possibility to report on success stories and issues concerning his herd. During discussions, the farmers first proposed mutual farm-specific measures for improving herd health and animal welfare. Afterwards, the expert named possible interventions and commented on the given measures of the farmers. All measures were noted by the facilitator. At the end of each meeting, each farmer could choose which of the given measures he wanted to implement. Open group-interviews as well as anonymous questionnaires for the farmers were used at the meetings in winter 2016/2017 to evaluate their perception of this consulting project and to determine which properties of measures were important for implementation on the farms. Based on the results of this study, the participating farmers were very positive towards this kind of consulting project. They favoured the participation of an expert during the meetings and the analysis of farm-specific data. Farmers mostly chose measures for implementation proposed by farmers and approved by the expert, followed by those proposed by the expert only. Measures were chosen when they were practical in the implementation, effective, efficient and took a low additional workload for implementation.
The antimicrobial activity of a phagemixture and a lactic acid bacteriumagainst Staphylococcus aureus isolates from bovine origin was investigated in vitro with regard to possible applications in the therapy of udder inflammation (mastitis) caused by bacterial infections. The S. aureus isolates used for inoculation derived from quarter foremilk samples of mastitis cases. For the examination of the antimicrobial activity, the reduction of the S. aureus germ density was determined [log10 cfu/mL]. The phage mixture consisted of the three obligatory lytic and S. aureus-specific phages STA1.ST29, EB1.ST11 and EB1.ST27 (1:1:1). The selected Lactobacillus plantarum strain with proven antimicrobial properties and the phage mixture were tested against S. aureus in milk, both alone and in combination. The application of the lactic acid bacterium showed only a low reduction ability for a 24 h incubation period. The bacteriophage mixture as well as its combination with the lactic acid bacterium showed high antimicrobial activity against S. aureus for a 24 h incubation period at 37 C, with only the phage mixture showing significance.
The aim of the current study was to investigate the effects of the prepartum external treatment of teats with a combination of four lactic acid bacteria strains viz. Lactobacillus (Lb.) rhamnosus ATCC 7469, Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11454, Lb. paracasei 78/37 (DSM 26911), and Lb. plantarum 118/37 (DSM 26912) on the postcalving udder health of dairy heifers. The study used a split-udder design. Two weeks before the expected calving date, one of two contralateral teats of a teat pair was dipped with an aqueous suspension of lactic acid bacteria (final bacterial counts 8.40–8.47 log10-transformed CFU/mL) once in a week until calving; the other teat of the pair was not treated. After calving, quarter foremilk samples were taken and investigated cyto-microbiologically. In total, 629 teat pairs of 319 heifers were included. There was an association between the treatment and intramammary infections caused by the major udder-pathogenic bacteria Staphylococcus aureus, Streptococcus dysgalactiae, and enterococci, as well as clinical mastitis in the first 100 days after calving. The present study indicates that intramammary infections with major pathogens and clinical mastitis may be prevented by regular prepartum external application of lactic acid bacteria in dairy heifers.
The properties of these carbon nanostructures are determined by the structure and orientation of the graphitic domains during pyrolysis of carbon precursors. In this work, we investigated systematically the impact of creep stress during the stabilization process on the cyclization and molecular orientation of polyacrylonitrile as well as the graphitized structure after high temperature carbonization. Therefore, polyacrylonitrile (PAN) is electrospun and then stabilized with and without application of creep stress at different temperatures. The effect of creep stress on cyclization was monitored via Fourier transform IR spectroscopy (FTIR) and it was found that the degree of cyclization varies with the application of creep stress during the initial stages of cyclization at low temperatures (190°C and 210°C) in contrast to cyclization done at higher temperature (230°C). Herman molecular orientation factor was evaluated by polarized FTIR for PAN nanofibers cyclized with and without creep stress at 230°C-10 h. Subsequently, carbonization was performed at 1000°C and 1200°C for nanofibers cyclized at 230°C-10 h. Our results from XRD and Raman spectroscopy shows that the degree of graphitization and ordering of graphitic domains was enhanced for PAN nanofibers that were creep stressed during the cyclization process, even though both PAN nanofibers cyclized with creep stress and without creep stress showed the same amount of cyclized material. This increased degree of graphitization can be tracked to application of creep stress during the stabilization process which obviously favors the formation of sp2-hybridized carbon planes in the carbonization process. This finding highlights the impact of mechanical stress linking the cyclization of PAN nanofibers to graphitization.
Our results will pave the way for a deeper understanding of mechano-chemical processes to fabricate well-aligned graphitic domains which improves the mechanical and electrical properties of CNFs.
The present research study investigated the susceptibility of common mastitis pathogens—obtained from clinical mastitis cases on 58 Northern German dairy farms—to routinely used antimicrobials. The broth microdilution method was used for detecting the Minimal Inhibitory Concentration (MIC) of Streptococcus agalactiae (n = 51), Streptococcus dysgalactiae (n = 54), Streptococcus uberis (n = 50), Staphylococcus aureus (n = 85), non-aureus staphylococci (n = 88), Escherichia coli (n = 54) and Klebsiella species (n = 52). Streptococci and staphylococci were tested against cefquinome, cefoperazone, cephapirin, penicillin, oxacillin, cloxacillin, amoxicillin/clavulanic acid and cefalexin/kanamycin. Besides cefquinome and amoxicillin/clavulanic acid, Gram-negative pathogens were examined for their susceptibility to marbofloxacin and sulfamethoxazole/trimethoprim. The examined S. dysgalactiae isolates exhibited the comparatively lowest MICs. S. uberis and S. agalactiae were inhibited at higher amoxicillin/clavulanic acid and cephapirin concentration levels, whereas S. uberis isolates additionally exhibited elevated cefquinome MICs. Most Gram-positive mastitis pathogens were inhibited at higher cloxacillin than oxacillin concentrations. The MICs of Gram-negative pathogens were higher than previously reported, whereby 7.4%, 5.6% and 11.1% of E. coli isolates had MICs above the highest concentrations tested for cefquinome, marbofloxacin and sulfamethoxazole/trimethoprim, respectively. Individual isolates showed MICs at comparatively higher concentrations, leading to the hypothesis that a certain amount of mastitis pathogens on German dairy farms might be resistant to frequently used antimicrobials.
Mastitis poses a considerable threat to productivity and to animal welfare on modern dairy farms. However, the common way of antibiotic treatment does not always lead to a cure. Unsuccessful cures can, among other reasons, occur due to biofilm formation of the causative agent. This has attracted interest from researchers to introduce promising alternative therapeutic approaches, such as the use of beneficial lactic acid bacteria (LAB). In fact, using LAB for treating mastitis probably requires the formation of a beneficial biofilm by the probiotic bacteria. The present study investigated the ability of five LAB strains, selected on the basis of results from previous studies, to remove and to replace pathogenic biofilms in vitro. For this purpose, Staphylococcus (S.) aureus ATCC 12,600 and two strains—S. xylosus (35/07) and S. epidermidis (575/08)—belonging to the group of coagulase negative staphylococci (CNS) were allowed to form biofilms in a 96-well plate. Subsequently, the LAB were added to the well. The biofilm challenge was evaluated by scraping off and suspending the biofilm cells, followed by a plate count of serial dilutions using selective media. All the LAB strains successfully removed the staphylococcal biofilms. However, only Lactobacillus (L.) rhamnosus ATCC 7469 and L. plantarum 2/37 formed biofilms of their own to replace the pathogenic ones.
Food protein hydrolysates are often produced in unspecific industrial batch processes. The hydrolysates composition underlies process-related fluctuations and therefore the obtained peptide fingerprint and bioactive properties may vary. To overcome this obstacle and enable the production of specific hydrolysates with selected peptides, a ceramic capillary system was developed and characterized for the continuous production of a consistent peptide composition. Therefore, the protease Alcalase was immobilized on the surface of aminosilane modified yttria stabilized zirconia capillaries with a pore size of 1.5 μm. The loading capacity was 0.3 μg enzyme per mg of capillary with a residual enzyme activity of 43%. The enzyme specific peptide fingerprint produced with this proteolytic capillary reactor system correlated with the degree of hydrolysis, which can be controlled over the residence time by adjusting the flow rate. Common food proteins like casein, sunflower and lupin protein isolates were tested for continuous hydrolysis in the developed reactor system. The peptide formation was investigated by high-performance liquid chromatography. Various trends were found for the occurrence of specific peptides. Some are just intermediately occurring, while others cumulate by time. Thus, the developed continuous reactor system enables the production of specific peptides with desired bioactive properties.
Background: The topographical correlations between certain extracranial and intracranial osseous points of interest (POIs), and their age-related changes, are indispensable to know for a diagnostical or surgical access to intracranial structures; however, they are difficult to assess with conventional devices.
Materials and methods: In this pilot study, the 3-dimensional coordinates of extra-/intracranial POIs were determined, thus avoiding perspective distortions that used to be intrinsic problems in 2-dimensional morphometry. The data sets were then analysed by creating virtual triangles. The sizes, shapes, and positions of these triangles described the extent and the directions of the age-related shifts of the POIs. A selection of extracranial and intracranial POIs were marked on half skulls of four warmblood horses in two age groups (young: 6 weeks, n = 2; old: 14 and 17 years, n = 2). The x-, y-, and z-coordinates of these POIs were determined with a measurement arm (FaroArm Fusion, FARO Europe®). Direct distances between the POIs as well as their indirect distances on the x-, y-, and z-axis, and angles were calculated.
Results: The analysed virtual triangles revealed that some parts of the skull grew in size, but did not change in shape/relative proportions (proportional type of growth, as displayed by POI A and POI B at the Arcus zygomaticus). The same POIs (A and B) remained in a very stable relationship to their closest intracranial POI at the Basis cranii on the longitudinal axis, however, shifted markedly in the dorso-lateral direction. In contrast, a disproportional growth of other parts of the cranium was, for example, related to POI C at the Crista nuchae, which shifted strongly in the caudal direction with age. A topographically stable reference point (so-called anchor point) at the Basis cranii was difficult to determine.
Conclusions: Two candidates (one at the Synchondrosis intersphenoidalis, another one at the Synchondrosis sphenooccipitalis) were relatively stable in their positions. However, the epicentre of (neuro-)cranial growth could only be pinpointed to an area between them.
The objective of this study was to investigate the association between teat skin colonization and intramammary infection (IMI) with Staphylococcus aureus or Streptococcus agalactiae at the quarter level in herds with automatic milking systems. Milk and teat skin samples from 1,142 quarters were collected from 300 cows with somatic cell count >200,000 cells/mL from 8 herds positive for Strep. agalactiae. All milk and teat skin samples were cultured on calf blood agar and selective media. A subset of samples from 287 quarters was further analyzed using a PCR assay (Mastit4 PCR; DNA Diagnostic A/S, Risskov, Denmark). Bacterial culture detected Staph. aureus in 93 (8.1%) of the milk samples and 75 (6.6%) of the teat skin samples. Of these, 15 (1.3%) quarters were positive in both the teat skin and milk samples. Streptococcus agalactiae was cultured in 84 (7.4%) of the milk samples and 4 (0.35%) of the teat skin samples. Of these, 3 (0.26%) quarters were positive in both the teat skin and milk samples. The PCR detected Staph. aureus in 29 (10%) of the milk samples and 45 (16%) of the teat skin samples. Of these, 2 (0.7%) quarters were positive in both the teat skin and milk samples. Streptococcus agalactiae was detected in 40 (14%) of the milk samples and 51 (18%) of the teat skin samples. Of these, 16 (5.6%) quarters were positive in both the teat skin and milk samples. Logistic regression was used to investigate the association between teat skin colonization and IMI at the quarter level. Based on bacterial culture results, teat skin colonization with Staph. aureus resulted in 7.8 (95% confidence interval: 2.9; 20.6) times higher odds of Staph. aureus IMI, whereas herd was observed as a major confounder. However, results from the PCR analyses did not support this association. Streptococcus agalactiae was isolated from the teat skin with both PCR and bacterial culture, but the number of positive teat skin samples detected by culture was too low to proceed with further analysis. Based on the PCR results, Strep. agalactiae on teat skin resulted in 3.8 (1.4; 10.1) times higher odds of Strep. agalactiae IMI. Our results suggest that Staph. aureus and Strep. agalactiae on teat skin may be a risk factor for IMI with the same pathogens. Focus on proper teat skin hygiene is therefore recommended also in AMS.
Staphylococcus aureus is recognized worldwide as one of the major agents of dairy cow intra-mammary infections. This microorganism can express a wide spectrum of pathogenic factors used to attach, colonize, invade and infect the host. The present study evaluated 120 isolates from eight different countries that were genotyped by RS-PCR and investigated for 26 different virulence factors to increase the knowledge on the circulating genetic lineages among the cow population with mastitis. New genotypes were observed for South African strains while for all the other countries new variants of existing genotypes were detected. For each country, a specific genotypic pattern was found. Among the virulence factors, fmtB, cna, clfA and leucocidins genes were the most frequent. The sea and sei genes were present in seven out of eight countries; seh showed high frequency in South American countries (Brazil, Colombia, Argentina), while sel was harboured especially in one Mediterranean country (Tunisia). The etb, seb and see genes were not detected in any of the isolates, while only two isolates were MRSA (Germany and Italy) confirming the low diffusion of methicillin resistance microorganism among bovine mastitis isolates. This work demonstrated the wide variety of S. aureus genotypes found in dairy cattle worldwide. This condition suggests that considering the region of interest might help to formulate strategies for reducing the infection spreading.
A nonblinded, positively controlled, noninferiority trial was conducted to evaluate the efficacy of an alternative, nonantibiotic therapy with Masti Veyxym® to reduce ineffective antibiotic usage in the treatment of nonsevere clinical mastitis (CM) in cows with longer lasting udder diseases. The solely intramammary treatment with Masti Veyxym® (three applications, 12 hr apart) and the combined treatment with Masti Veyxym® and antibiotics as usual on the farm according to label of the respective product were compared with the reference treatment of solely antibiotic therapy. The matched field study was conducted on eight free-stall dairy farms located in Eastern Germany. Cases of mild-to-moderate CM in cows with longer lasting high somatic cell counts in preceding dairy herd improvement test days and with previous CM cases in current lactation were randomly allocated to one of the three treatment groups. A foremilk sample of the affected quarter was taken before treatment and again approximately 14 days and 21 days after the end of therapy for cyto-bacteriological examination. Primary outcomes were clinical cure (CC) and no CM recurrence within 60 days after the end of treatment (no R60). Bacteriological cure (BC) and quarter somatic cell count (QSCC) cure were chosen as secondary outcomes although low probabilities of BC and QSCC cure for selected cows were expected. The study resulted in the following findings: the pathogens mostly cultured from pretreatment samples were Streptococcus uberis, followed by Staphylococcus aureus and coagulase-negative staphylococci. There were no significant differences between the two test treatments in comparison with the reference treatment regarding all outcome variables. The sole therapy with Masti Veyxym® resulted in a numerically lower likelihood of BC without significant differences to the reference treatment. The combined therapy group showed a numerically higher nonrecurrence rate than the two other treatment groups and noninferiority compared to the reference treatment was proven. Having regard to the selection criteria of cows in this study, the findings indicated that sole treatment with Masti Veyxym® in nonsevere CM cases may constitute an alternative therapy to reduce antibiotics. However, noninferiority evaluations were mostly inconclusive. Further investigations with a larger sample size are required to confirm the results and to make a clear statement on noninferiority.
Streptococcus (S.) uberis is a causative agent for clinical and subclinical bovine mastitis which significance for the udder health has increased over the last decades. Molecular diagnosis methods revealed that S. uberis may be subdivided into many different varieties with different epidemiological properties. In addition, some varieties were reclassified as Streptococcus parauberis and Globicatella sanguinis. The present paper reviews S. uberis and its role in modern dairy farming. This pathogen is ubiquitous for which it is considered as environment- associated. Straw bedding and pasture, but also the bovine skin and digestive mucosae are typical localizations inhabited by S. uberis. Due to its capacity to persist within the mammary tissue, some infections may eventually turn cow-associated. In other cases, the infection is short, but in any case, there is a high risk of re-infection. Although many varieties remain susceptible to most antimicrobial agents, the problem for the dairy farm lies in the high rate of re-infection. This paper also reviews risk factors, therapies and measures to control S. uberis at farm level.
Of late, decrease in mineral oil supplies has stimulated research on use of biomass as an alternative energy source. Climate change has brought problems such as increased drought and erratic rains. This, together with a rise in land degeneration problems with concomitant loss in soil fertility has inspired the scientific world to look for alternative bio-energy species. Euphorbia tirucalli L., a tree with C3/CAM metabolism in leaves/stem, can be cultivated on marginal, arid land and could be a good alternative source of biofuel.
We analyzed a broad variety of E. tirucalli plants collected from different countries for their genetic diversity using AFLP. Physiological responses to induced drought stress were determined in a number of genotypes by monitoring growth parameters and influence on photosynthesis. For future breeding of economically interesting genotypes, rubber content and biogas production were quantified.
Cluster analysis shows that the studied genotypes are divided into two groups, African and mostly non-African genotypes. Different genotypes respond significantly different to various levels of water. Malate measurement indicates that there is induction of CAM in leaves following drought stress. Rubber content varies strongly between genotypes. An investigation of the biogas production capacities of six E. tirucalli genotypes reveals biogas yields higher than from rapeseed but lower than maize silage.
In der vorliegenden Arbeit, deren erster und zweiter Teil in den vorangegangenen Heften dieser Zeitschrift veröffentlicht wurden, werden die Kosten der “Weichkäserei” am Beispiel der Herstellung von Camembert- und Brie-Käse modellhaft bestimmt. Damit werden die im Jahr 1970 in gleicher Zeitschrift (Heft 5, Band 22) veröffentlichten Analysen der Produktionskosten in Camembertkäsereien hinsichtlich der Funktionsinhalte ausgedehnt und dem neuesten Stand der Technik sowie heutigen Produktionsstrukturen im Weichkäsesektor angepaßt. Gleichzeitig sind die generell für alle Modellabteilungen geltenden methodischen Weiterentwicklungen (2) in den Kalkulationen berücksichtigt worden. In den sechs Unterabteilungen Vorstapelung, Bruchbereitung/Portionierung, Umhorden/Salzen, Reifung, Abpackung und Fertiglager werden aus der Produktgruppe Weichkäse die Sorten Camembert mit 30 und 60 % F.i.Tr. sowie Brie mit 45 % F.i.Tr. in unterschiedlichen Stückgrößen hergestellt und hinsichtlich ihrer Kostenverursachung untersucht. Zur Bestimmung der Modellkosten wurden vier Modelle gebildet, deren Kapazitäten in der Kesselmilchverarbeitung zwischen 8.000 und 30.000 l/h liegen. In Abhängigkeit vom Beschäftigungsgrad, der für Werte zwischen 15 und 100 % simuliert wurde, können so die Kosten für Käsemengen zwischen rd. 700-17.0001 Käse/Jahr bestimmt werden.Nach den vorgegebenen Kapazitäten sind die technischen Voraussetzungen der einzelnen Unterabteilungen modellspezifisch festgelegt worden, wobei die technische Auslegung an eine verringerte Auslastung bei 65 und 33%iger Beschäftigung angepaßt wurde. Die zu tätigenden Investitionen für die Grundversion betragen 25,0 Mio DM im Modell 1 und 54,5 Mio DM im Modell 4. Bezogen auf die jeweilige Outputmenge an Käse ergeben sich hieraus spezifische Investitionen, die sich mit zunehmender Modellgröße von 5.125 auf 3.205 DM/t jährliche Käsemenge erheblich senken. Produktspezifische Investitionen und Faktormengenverbräuche führen zu den Einzelkosten der ausgewählten Weichkäseprodukte, die z.B. für den Camembert mit 60 % F.i.Tr. je nach Modellgrößeund Beschäftigungsgrad zwischen 500,7 Pf/kg und 620,2 Pf/kg Käse liegen. Die Gesamtkosten der Abteilung “Weichkäserei”, die sich aus den Einzelkosten der Produkte und den Einzelkosten der Abteilung zusammensetzen, betragen im größten Modell bei 100%iger Beschäftigung 522,1 Pf/kg Käse, die sich im kleinsten Modell bei nur 15%iger Beschäftigung auf 1.027,6 Pf/kg Käse erhöhen. Bei einem Beschäftigungsgrad von 65 %, dem die Produktionsmenge eines 2-Schichtbetriebes zugeordnet ist, entfallen von den Gesamtkosten der Abteilung je nach Modellgröße 62-72 % auf die Rohstoffkosten, 14-20 % auf die Anlagekosten und 4-7 % auf die Personalkosten, während die übrigen Kostenartengruppen nur von geringerer Bedeutung sind. Betrachtet man die Gesamtkosten (ohne Rohstoffkosten) hinsichtlich ihrer Entstehung in den Unterabteilungen, so ist festzustellen, daß die Unterabteilungen Bruchbereitung/Portionierung sowie Abpackung die höchsten Kosten verursachen. Für einen Beschäftigungsgrad von 65 % betragen die Kosten in den Unterabteilungen Bruchbereitung/Portionierung im Modell 1 85,8 Pf/kg, die mit zunehmender Modellgröße auf 45,9 Pf/kg im Modell 4 zurückgehen. Die Kosten für die Abpackung liegen im Modell 1 bei 76,2 Pf/kg, während sie im Modell 4 nur noch 58,3 Pf/kg betragen. Die geringsten Kosten verursacht die Unterabteilung Fertiglager mit 2,6 Pf/kg im kleinsten und 1,5 Pf/kg im größten Modell bei 65%iger Beschäftigung. Die Ergebnisse der Modellabteilungsrechnung lassen erkennen, daß mit zunehmender Kapazitätsgröße und ansteigendem Beschäftigungsgrad erhebliche Stückkostendegressionen zu erreichen sind, die bei betriebsindividuellen oder branchenbedingten Entscheidungen genutzt werden sollten. So empfiehlt es sich, daß auf eine dem Markt angepaßte Produktion auch eine auf die geplante Tagesproduktionsmenge angepaßte Ausstattung der Abteilung folgt, da sich, wie in den Modellkostenkurven bei 65 und 33 % Beschäftigung dargestellt, die Kosten sprunghaft senken können. Kostendegressionseffekte werden auch erreicht, wenn durch Spezialisierung der Stückkäse-Produktion die Vielfalt der Formatgrößen eingeschränkt werden kann. Das höchste Kosteneinsparungspotential ist aber durch Strukturveränderungen im Weichkäsesektor zu erwarten, die, wie an zwei Beispielen erläutert, der Branche langfristige Kosteneinsparungen von rd.25 bzw. 95 Mio DM/Jahr ermöglichen können.
Im zweiten Teil dieser Arbeit bilden gemäß den allgemeinen technischen Prozeßbedingungen die maschinellen und baulichen Ausrüstungen der vier Modelle, deren Investitionsbeträge, Nutzungsdauer und Instandhaltungsquote unterabteilungsweise dargestellt sind, den Ausgangspunkt dieses Themenbereiches. Eine Anpassung der technischen Auslegung an eine verringerte Auslastung erfolgte bei einer 65%igen und 33%igen Beschäftigung. Die zu tätigenden Investitionen für die Grundversion (100 % Beschäftigung) betragen im Modell 1 25,0 Mio. DM und im Modell 4 54,5 Mio. DM. Die Mengenverbräuche der Produktionsfaktoren Rohstoff, Personal, Energie, Betriebs- und Hilfsstoffe sowie Reparaturen sind von den spezifischen Modellausstattungen abgeleitet. Es ergeben sich Faktoreinsatzmengen, die mengenproportional auftreten und den Produkten zugeordnet sind, sowie periodenabhängige fixe Verbrauche, die der Abteilung angelastet werden. Anhand einer ausgewählten Beschäftigungssituation, die einem 2-Schichtbetrieb bei 250 Produktionstagen entspricht, wird aufgezeigt, wie sich die auf Abteilungsebene aggregierten Faktoreinsatzmengen in Abhängigkeit von der Modellgröße gestalten. So ergibt sich z.B. im Bereich des Produktionsfaktors Personal, daß für das Modell 1 eine Beschäftigungszahl an Arbeitskräften von 25 und im Modell 4 von 40 vorgesehen ist.
In dem vorliegenden Teil 1 der Arbeit werden die Grundlagen und die Rohstoffmengenrechnung zur Ermittlung der Modellkosten in der Abteilung Weichkäserei dargestellt. In sechs Unterabteilungen - Vorstapelung, Bruchbereitung und Portionierung, Umhorden/Salzen, Reifung, Abpackung, Fertiglager - werden aus der Produktgruppe Weichkäse die Sorten Camembert 30 und 60 % F.i.Tr. sowie Brie 45 % F.i.Tr. mit unterschiedlichen Stückgewichten hergestellt und diese hinsichtlich ihrer Kostenverursachung untersucht. Zur Kalkulation der Modellkosten werden 4 Modelle gebildet, deren Verarbeitungskapazität an Kesselmilch zwischen 8.000 und 30.000 l/h liegen. In Abhängigkeit vom Beschäftigungsgrad, der für Werte zwischen 15 % und 100 % simuliert wurde, können so Kosten für Käsemengen zwischen rd. 700 und 17.0001 Käse/Jahr bestimmt werden. Da der Rohstoff Milch im kostenrechnerischen Ansatz als der wichtigste Kostenfaktor gilt, wird der verursachungsgerechten Rohstoffverbrauchsbestimmung in diesem Teil ein gesondertes Kapitel gewidmet. Die Arbeit wird mit dem Teil 2 ''Modellspezifischer Faktoreinsatz'' fortgesetzt, dem abschließend der Teil 3 "Ergebnisse und Interpretation der Modellkalkulation" folgt.
Struktureffekte bei der Schnittkäseproduktion. Thesen und Argumente zur Molkereistruktur Teil III
(1990)
Im Rahmen dieses Beitrages wird die Wechselwirkung zwischen abteilungsspezifischen Produktionskosten und der Struktur von Produktionsabteilungen für die Herstellung von Schnittkäse untersucht. Die Analyse eventueller Struktureffekte geschieht in zwei Schritten: zuerst wird der Einfluß unterschiedlicher Kapazitätsgrößen und -auslastungen von Käsereiabteilungen auf die Produktionskosten bestimmt. Danach wird der Frage nachgegangen, wie die Produktionsstrukturen für Schnittkäse in der BR Deutschland aussehen und welche Kosteneinsparungspotentiale sich bei moderaten Strukturveränderungen ergeben.
Die Serie von Modellabteilungsrechnungen wird mit der Untersuchung des Kostenverlaufs in der Abteilung Weichkäse fortgefuhrt, um einen weiteren Baustein zur Bestimmung optimaler Produktionsstrukturen zu erhalten. Als Ausgangsposition dieser Themenstellung soll im folgenden die Modellabteilung Weichkäse Gestalt annehmen. Dazu sind drei Arbeitsschritte notwendig: die Festlegung des zu untersuchenden Produktes, die inhaltliche Abgrenzung der zu bildenden Modellabteilung und die Auswahl des Fertigungsverfahrens.
In der vorliegenden Arbeit, deren erster Teil in Heft 2 dieser Zeitschrift veröffentlicht wurde, werden die Kosten der “Schnittkäserei” am Beispiel der Herstellung von Gouda-Käse modellhaft bestimmt, wobei die vor 17 Jahren durchgeführten Modellkalkulationen für Edamerkäse hinsichtlich der Funktionsinhalte der Abteilung ausgedehnt und dem neuesten Stand der Technik sowie heutigen Schnittkäsereiproduktionsstrukturen angepaßt wurden. Zudem sind die generell für alle Modellabteilungen geltenden methodischen Weiterentwicklungen in den Kalkulationen berücksichtigt worden. In den sechs Unterabteilungen Vorstapelung, Bruchbereitung und Pressen, Salzbad, Käsebehandlung und Reifungslager, Abpackung sowie Versandkühlraum und Expedition wird ein rindengereifter Gouda-Käse (12-kg-Laib) hergestellt und hinsichtlich seiner Kostenverursachung untersucht. Zur Bestimmung der Modellkosten wurden vier Modelle gebildet, deren Kapazitäten in der Kesselmilchverarbeitung zwischen 8.000 und 48.000 l/h liegen. In Abhängigkeit vom Beschäftigungsgrad, der für Werte zwischen 21 und 100% simuliert wurde, können so die Kosten für Käsemengen zwischen rd. 5.100 und 30.8001 Käse/Jahr bestimmt werden. Gemäß den vorgegebenen Kapazitäten müssen die technischen Voraussetzungen für die Ausgestaltung der einzelnen Unterabteilungen modellspezifisch festgelegt werden, wobei eine Anpassung der technischen Auslegung an eine verringerte Auslastung bei 33%iger Beschäftigung erfolgt. Die zu tätigenden Investitionen für die Grundversion betragen 10,6 Mio. DM in Modell 1 und 40,3 Mio. DM in Modell 4. Bezogen auf die jeweilige Rohstoffeinsatzmenge ergeben sich hieraus spezifische Investitionen, die mit zunehmender Modellgröße erheblich sinken: Machen sie im Modell 1 noch 215,6 Tsd. DM/1 Mio. kg jährlicher Rohstoffeinsatzmenge aus, so verringern sie sich im Modell 4 auf 135,3 Tsd. DM/1 Mio. kg.
Produktspezifische Investitionen und Faktormengenverbräuche führen zu den Einzelkosten des Produktes Gouda, die je nach Modellgröße und Beschäftigungsgrad zwischen 510,8 und 538,5 Pf/kg Käse liegen. Die Gesamtkosten der “Schnittkäserei”, die sich aus den Einzelkosten des Produktes Gouda und den Einzelkosten der Abteilung zusammensetzen, betragen 530,9 bis 654,3 Pf/kg Käse. Den größten Anteil an den Gesamtkosten haben die Rohstoffkosten (73 bis 90%). Der Anteil der Anlagekosten schwankt je nach Beschäftigung zwischen 4 und 18%, während die Personal- und sonstige Betriebskosten im Vergleich zu den beiden vorgenannten Kostenartengruppen in allen Modellen nur eine geringere Bedeutung haben. Betrachtet man die Gesamtkosten (ohne Rohstoffkosten) hinsichtlich ihrer Entstehung in den Unterabteilungen, so ist festzustellen, daß die höchsten Kosten in der Unterabteilung Bruchbereitung und Pressen anfallen: Bei einer 100%igen Beschäftigung betragen sie z.B. in Modell 3 42% der Gesamtkosten (ohne Rohstoff). Die geringsten Kosten (2%) fallen dagegen in der Unterabteilung Versandkühlraum und Expedition an. Die Kostenanalyse zeigt deutlich, daß mit zunehmender Modellgröße und steigender Produktionsmenge erhebliche Stückkostendegressionen zu erzielen sind, wobei der Einfluß des Beschäftigungsgrades auf die Kostendegression deutlich höher ist als derjenige der Modellgröße.
In dem vorliegenden 1. Teil der Arbeit werden die Grundlagen und der spezifische Faktoreinsatz der Modellabteilung „Schnittkäserei” dargestellt.
In den sechs Unterabteilungen Vorstapelung, Bruchbereitung und Pressen, Salzbad, Käsebehandlung und Reifungslager, Abpackung sowie Versandkühlraum und Expedition wird ein rindengereifter Gouda-Käse (12-kg-Laib) hergestellt und hin sichtlich seiner Kostenverursachung untersucht. Zur Bestimmung der Modellkosten wurden vier Modelle gebildet, deren Kapazitäten in der Kesselmilchverarbeitung zwischen 8.000 und 48.000 l/h liegen. In Abhängigkeit vom Beschäftigungsgrad, der für Werte zwischen 21 und 100% simuliert wurde, können so die Kosten für Käsemengen zwischen rd. 5.100 und 30.800 l Käse/Jahr bestimmt werden.
Gemäß den vorgegebenen Kapazitäten müssen die technischen Voraussetzungen für die Ausgestaltung der einzelnen Unterabteilungen modellspezifisch festgelegt werden, wobei eine Anpassung der technischen Auslegung an eine verringerte Auslastung bei 33%iger Beschäftigung erfolgt.
Diese Arbeit wird fortgesetzt mit dem Teil 2 „Ergebnisse und Interpretation der Modellkalkulationen” in Heft 3 (1993) dieser Zeitschrift.
Die Analyse von Struktureffekten in der „Allgemeine Milchbehandlung“ wird anhand zweier Fragen vorgenommen:
1. Welche Effekte hat die Größe der Abteilung auf die Produktionskosten?
2. Welche Kosteneinsparungen hätten - ausgehend von der bundesdeutschen Ist-Struktur milchverarbeitender Betriebsstätten - moderate Strukturveränderungen zur
Folge?
Methodische Weiterentwicklungen der Modellabteilungsrechnung für milchwirtschaftliche Betriebe
(1990)
Vor 15 Jahren wurde der erste Beitrag einer Serie von Modellabteilungsrechnungen mit dem Ziel veröffentlicht, der Praxis und Wissenschaft nachvollziehbare Planungshilfen
für die Gestaltung optimaler Produktionsstrukturen in der Milchwirtschaft an die Hand zu geben. Dieses Ziel gilt auch heute noch, jedoch hat sich im Laufe der Zeit immer
deutlicher herauskristallisiert, daß eine Fortschreibung der Faktorpreise sowie eine gelegentliche Aktualisierung der Faktormengenverbräuche in Anpassung an neue technologische Entwicklungen allein nicht ausreichen, die selbstgesetzen Ansprüche an die Modellabteilungsrechnung zu erfüllen.
Die Milchwirtschaft will höhere Preise für Speisequark erlösen. Begründet wird dies mit der in der Bundesrepublik Deutschland gesetzlich verordneten Trockenmasseanhebung des Speisequarks von 17% auf 18%. Da diese Änderung zum 1. Januar 1987 bereits in Kraft trat und den Molkereiunternehmen lange vorher bekannt war, ist die Frage zu stellen, warum eine Änderung der variablen Kosten, von der alle Hersteller gleichermaßen betroffen sind, so schwer am Markt in entsprechende Preisanhebungen umzusetzen ist.
In der vorliegenden Arbeit werden die Kosten für die Produktion von Speisequark mager und Speisequark 40 % F.i.Tr. für zwei Kapazitätsgrößen von 4.800 bzw. 9.500 kg Km/h nach einer speziellen Form der Teilkostenrechnung bestimmt. Bei Variationen der Kapazitätsauslastung (Pro
duktionstage X Produktionsstunden/Tag) und der Produktanteile ergeben sich Kosten zwischen 11,99 und 18,95 Pf pro Becher Speisequark mager bzw. 11,73 und 18,45 Pf je Becher Speisequark 40% F.i.Tr. Das entspricht einer Differenz in den Stückkosten von durchschnittlich 27,5 Pf/kg Speisequark. Es zeigt sich dabei, daß die Kostendegression bedeutend stärker durch den Grad der Kapazitätsauslastung als durch die Kapazitätsgröße beeinflußt wird.
Für die Produktion von drei Sorten stichfestem Joghurt (Natur, mit unterlegter Frucht und Mix) werden die Kosten nach einer speziellen Form der Teilkostenrechnung in Abhängigkeit von der Kapazitätsauslastung bestimmt. Es werden drei Modelle mit unterschiedlicher Kapazitätsgröße dargestellt: 6500, 13.000 und 26.000 Becher/h. Durch Variationen der Produktmenge, Produktionstage und Produktanteile ergeben sich Kosten zwischen 12,6 und 9,3 Pf/Becher Joghurt Natur bzw. 18,7 und 15,5 Pf/Becher Joghurt mit unterlegter Frucht bzw. 17,0 und 14,0 Pf/Becher Joghurt Mix. Je nach Produktionsbedingungen können Stückkostendifferenzen von über 20 Pfennig je kg Produkt auftreten.
In der vorliegenden Arbeit werden die Kosten der Sprühtrocknung bei drei verschiedenen Kapazitätsgrößen mit jeweils variierender Kapazitätsauslastung nach einer speziellen Form der Teilkostenrechnung bestimmt. Die Kapazitätsgrößen betragen 10800, 21600 und 32400 kg Magermilch pro Stunde. Die verarbeiteten Milchmengen liegen
zwischen 12,8 Mio. und 256,6 Mio. kg im Jahr; dabei variieen die Stückkosten zwischen 4,80 und 1,78 Pf/kg Mm. Es hat sich dabei gezeigt, daß die Kostendegression bedeutend stärker durch den Grad der Kapazitätsauslastung als durch die Kapazitätsgröße beeinflußt wird.
In dieser Arbeit werden die Grundlagen zur Bestimmung des Kostenverlaufs einzelner ausgewählter Molkereibetriebsabteilungen bei unterschiedlichen Kapazitätsgrößen und -auslastungen bestimmt. Den Produkten (Abteilungen) werden die mengenproportionalen Produkteinzelkosten zugerechnet sowie die Gemeinkosten der Abteilung, die sich aus jahresfixen, tagesfixen und chargenfixen Kosten zusammensetzen. Für Energie werden lediglich mengenproportionale Kosten in Ansatz gebracht. Die sonstigen Kosten der Hilfskostenstellen werden grundsätzlich nicht auf die Produkte bzw. Abteilungen umgelegt; sie werden im letzten Teil dieser Veröffentlichungsreihe behandelt. Die objektive Vergleichbarkeit der Kosten kann so gewährleistet werden. Ein wichtiger Bestandteil dieser Arbeit war die Entwicklung eines für alle Abteilungen brauchbaren Simulationsmodells, das für den Einsatz in der EDV konzipiert wurde. Neben der Berechnung der anfallenden Kosten bei unterschiedlichen Anlagengrößen sind bei dem Computermodell beliebige Variationen der folgenden Faktoren möglich. Dadurch können die Auswirkungen eines veränderten Beschäftigungsgrades bzw. einer anderen Kapazitätsauslastung auf die Stückkosten der einzelnen Produkte ermittelt werden. Es ist vorgesehen, die Daten über Jahre hinaus auf dem neuesten Stand zu halten und zu veröffentlichen.
Die Funktion eines Gebäudes, seine flächenmäßige Ausdehnung und seine Gliederung sowie seine Einbettung in die Umgebung bestimmen letztendlich die Dachkonstruktion. Der Planer steht hierbei vor der Aufgabe, unter Beachtung aller bauphysikalischen wie bautechnischen Gegebenheiten ein Optimum an gestalterischer Qualität bei Respektierung wirtschaftlicher und baupraktischer Belange zu realisieren, wobei zu beachten ist, dass gerade das Dach von den die Gebäudehülle bildenden Bauteilen der größten und unmittelbarsten Beanspruchung unterliegt.
Nur wenn eine klebgerecht ausgeführte Konstruktion mit dem richtigen Klebstoff nach optimaler Oberflächenbehandlung und mit angepssten Abbindebedingungen gefertigt wird, sind Klebverbindungen von maximaler Festigkeit und Alterungsbeständigkeit zu erzielen. Am Beispiel von Bremsbelägen wird gezeigt, dass bei einer entsprechenden Erprobung auch sogenannte Sicherheitsteile durch Kleben hergestellt werden könne.
Fenster versorgen die Innenräume mit Tageslicht, dienen der Lufterneuerung in den Räumen und schützen vor Umwelteinflüssen wie Kälte, Wärme, Lärm, Wind und Niederschlägen. Entsprechend weitgefächert ist das Spektrum deer planungsrelevanten Aspekte. Sowohl licht-, lüftungs-, wärme-, schall und wohntechnische als auch hygienische, psychologische und nicht zuletzt wirtschaftliche Gesichtspunkte sind bei edr täglichen Arbeit zu beachten.
Die empfindliche Verteuerung des Rohöls im Laufe der letzten Jahre und die in ihrem Sog erfolgten Preissteigerungen auch für die anderen Energieträger haben Energie zu einem besonders kostbaren Wirtschaftsgut werden lassen. Es ist ganz deutlich geworden, dass Energie in allen Lebens- und Produktionsbereichen äußerst sparsam verwendet und optimal genutzt werden muss. Mittel- und langfristig gesehen sind daher gezielt Anstrengungen zu unternehmen, nicht einen Brennstoff durch einen anderen zu ersetzen, sondern - wo immer auch möglich - die natürlcihen Energiequellen zu nutzem.
In den letzten Jahren hat sich der Trend zu forcierter Rationalisierung, zur Automatisierung und Mechanisierung der Produktion beschleunigt. Automatisierung erfordert aber hohe Inverstitionen und lässt so den Fixkostenblock wachsen. Bei einem Rückgang der Kapazitätsauslastung rutscht das Unternehmen aber rasch in die Verlustzone. Deshalb erscheint eine Rückbesinnung auf eher flexiblere, arbeitsorientierte Organisationskonzepte sinnvoll. Vorgestellt wird ein kybernetisches Regelkreismodell mit flacher Hierarchie als "Klammer" und sich weitgehend selbstregulierenden Unternehmenseinheiten.
Die Flexibilitätsanforderungen des Marktes werden zu einer Dezentralisierung von Unternehmensbereichen führen. Eigenständigen, teilautonomen Einheiten gehört die Zukunft. Diese Entwicklung hat für die PPS eine erhöhte Informationsdichte zur Folge, auf die mit individuellen Feinsteuerungskonzepten und zusätzlichen Steuerungsparametern reagiert werden muss. Die Art und Weise der Datenverarbeitung ist dementsprechend zu modifizieren.
Kleine Losgrößen, bedingt durch immer neue Kundenanforderungen nach speziellen Produktausführungen, lassen aus Wettbewerbsgründen eine konventionelle Massenproduktion mit unfelxiblen Produktionsabläufen nicht mehr zu. Neue Wege sind nötig, um gegenüber der Konkurrenz - besonders aus Fernost - auch in Zukunft wettbewerbsfähig zu bleiben. Dabei hat gerade diese Konkurrenz mnachen Anstoss zur Veränderung durch für uns ungewohnte Wettbewerbsstrategien gegeben. Auch wenn viele der Grundlagen und Methoden dieser Strategien aus Europa stammen, wurden sie sehr geschickt und innovativ den dortigen gesellschaftlichen und technologischen Randbedingungen angepasst. Nun sind sie in anderer Form bei uns wieder ins Bewusstsein zurückgekehrt. Dies gilt insbesondere für Lean Production, die "schlanke" Produktion. Hier können die Fachleute bei uns lernen, wie sich durch Mitarbeitermotivierung, Vereinfachung und Dezentralisierung der Abläufe der Weltkostenstand wieder erreichen lässt.
Die Einführung von EDV-Systemen zur Steuerung und Überwachung des Produktionsprozesses, also in erster Linie PPS (Produktions-Planungs- und -Steuerungs-Systeme) und BDE (Betriebsdatenerfassungs-Systeme) ist im allgemeinen mit einem grossen Arbeits- und Kostenaufwand verbunden, wobei die Effizienz der implementierten Systeme häufig nicht den Erwartungen der Nutzer entspricht. Dies trifft besonders auf die Klein- und Mittelbetriebe zu, weil dort innerhalb der Betriebsorganisation keine Planstellen für EDV-Spezialisten vorgesehen sind, die bei der Umstellung auf eine EDV-Organisation helfen könnten. Diese Stellen liessen sich mit der alleinigen Erledigung von betrieblichen EDV-Aufgaben bei dieser Betriebsgrösse auch nicht wirtschaftlich rechnen. Es muss also vor einer solchen Einführung bereits klar sein, wie aus betriebsorganisatorischer Sicht die EDV mit den vorhandenen Mitarbeitern in den Betriebsprozess einzugliedern ist.
Standen bisher bei den umfassend in der Literatur behandelten Logistikansätzen mehr die Materialwirtschaftsprobleme hinsichtlich der zeitgerechten Beschaffung und der Bestandshöhe im Vordergrund der Betrachtung, so meldet sich jetzt die Zeitwirtschaft mit den damit verbundenen Anstößen auf die Unternehmensstrategie zurück. Der Zeitfaktor ist bei kapitalintensiver Produktion schon immer ein knappes Gut gewesen, mit dem gut gewirtschaftet werden musste, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Die derzeitige Wettbewerbssituation mit immer kürzeren Produkt-Entwicklungszeiten, Produkt-Lebenszeiten, Produkt-Herstellzeiten, Produkt-Lieferzeiten verstärkt die enorme Bedeutung des Zeitfaktors als Wert oder Bezugsgröße für Kosten, Termine oder Kapazitäten.
Aus den Veröffentlichungen über CIM-Projekte geht immer häufiger hervor, dass der von den Anbietern vertretene hohe Anspruch einer umfassenden CIM-Anwendung und die Ergebnisse durchgeführter CIM-Realisierungen in der Praxis nicht übereinstimmen. Es wäre jedoch falsch, aufgrund dieser Beobachtungen die CIM-Strategie als solche in Frage zu stellen. Der Ausweg aus diesem Missstand ist vielmehr über geeignete CIM-Einführungsstrategien zu suchen.
Die Umsetzung der an sich seit längerem bekannten Logistikkonzepte stößt in vielen Unternehmen auf Schwierigkeiten. Oft fehlen durchgängige, prozessorientierte Gesamtlösungen. Zum Teil liegt dies daran, dass die üblichen PPS-Systeme im Feinplanungs- und Steuerungsbereich die gestiegenen logistischen Anforderungen nicht erfüllen können.
Die Marktentwicklung zu kleineren Losgrößen mit zunehmender Variantenvielfalt stellt gerade an einen Programmfertiger erhebliche Anfordungen, um immer das richtige Lieferspektrum in seinem Fertigwarenlager bereitzuhalten. Die einfachste Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht in einer hochflexiblen Produktion, bei der die nachgefragten Artikel in der Kundenausführung sofort nach Auftragseingang gefertigt werden. In der Praxis entstehen aber erhebliche Rückstände, weil keine unbegrenzte Kapazität zur Erledigung dieses Aufgabenberges vorhanden wäre.
Die Schaffung eines marktorientierten Lieferspektrums für eine optimale Marktversorgung stellt erhöhte Anforderungen an die Planung und Steuerung des Auftragsabwicklungsprozesses. Über ein betriebsspezifisch entwickeltes Logistikkonzept mit einer anforderungsgerechten CIM-Werkzeuganwahl lassen sich die vorhandenen Probleme, ein volles Fertigwarenlager mit nicht nachgefragten Fertigartikeln, lösen.
Nach wie vor ist die seit langem bekannte Forderung nach einer durchgängigen Transparenz des betrieblichen Werteflusses zur Überprüfung der vorgegebenen logistischen Zielvereibarungen und als Hilfe zur Entscheidungsfindung über ein funktionierendes Produktions-Controlling nur sehr schwierig zu erfüllen. Hier hilft der Einsatz von anforderungsgerecht eingeführten BDE-Systemen und die exakte Definition der Zielgrößen in Form von Kennzahlen.
Die Anpassungsfähigkeit eines Unternehmens an rasch wechselnde Wettbewerbssituationen bei kundenwunschorientierter Produktion mit veränderlichen Losgrößen und unterschiedlichen Terminrestriktoren kann nur über ausgefeilte Strategien und durch DV-Einsatz erzeugt werden. Anforderungsgerechte CIM- und Logistik-Konzepte sind eine wesentliche Vorraussetzung, damit die geforderte Flexibilität erreicht wird. Den unabdingbaren Informationsfluss schafft hierbei die Betriebsdatenerfassung.
Obwohl durchgängige CIM- und Logistik-Konzepte zur Erfüllung der permanent steigenden Kundenforderungen hinsichtlich spezifischer Produktausführungen bei qualitätsgerechter und termintreuer Auslieferung in den meisten Unternehmen noch nicht realisiert sind, beginnt bereits die Diskussion um eine neue Unternehmensstrategie: die "Lean Production". Das Ziel heißt diesmal, in allen Bereichen Ressourcen zu minimieren, um mit Hilfe einer schlanken Fertigung bei den Kosten Weltstandard zu erreichen.
Wegen der Vielzahl unterschiedlicher Teile in variierenden Losgrößen ist es in der spanenden Fetigung besonders wichtig, Hardware und Software für logistische Aufgaben anforderungsgerecht auszuwählen. Ausgehend von den logistischen Grundfunktionen im Betrieb sind die Grunddatenbereitstellung, die Prozessstruktur, die Produktgestaltung, das Beschaffen und das Lagern auf die rechnergestützte Logistik auszurichten.
Unternehmen, die schnell auf veränderte Marktsituationen reagieren müssen, benötigen eine funktionierende Logistik, die eine Klammerfunktion für alle betrieblichen Bereiche ausübt. Kernstück eines Logistikkonzepts ist das PPS-System, das sich mit Hilfe zeitgemäßer Software immer mehr zur maßgeschneiderten Lösung entwickelt. Ein Weg, um Logistikmodule anforderungsgerecht einzuführen, lässt sich anhand eines besonderen Cim-Modells verdeutlichen, dessen letzter Arbeitsschritt das Auswählen von Hardware und Software ist.
Obwohl die Klebtechnik eines der ältesten Fügeverfahren der Welt ist, sind die Kenntnisse über diese Technik häufig noch sehr gering. Dies zeigt sich an vielen Stellen, beim Verkaufsgespräch von Klebstoffen, aber auch in Beiträgen zu klebtechnischen Seminaren. Es werden manchmal "Merk"würdige Ansichten über das Kleben geäußert.
Klebemöglichkeiten von PTFE
(1990)
Die hohe Beständigkeit und die antiadhäsiven Eigenschaften von Polytetrafluorethylen (PTFE) erschweren das Kleben dieses Kunststoffes beträchtlich. Da PTFE praktisch unlöslich ist, können Diffusionsklebverbindungen nicht hergestellt werden und Adhäsionsklebverbindungen haben nur eine geringe Festigkeit. Es ist jedoch durch entsprechende Behandlungen möglich, die Oberfläche so zu verändern, dass hochfeste Adhäsionsklebverbindungen möglich sind.
Kleben im Kraftfahrzeugbau
(1987)
Viele Kunststoffe besitzen nur schlechte Adhäsionseigenschaften. So lassen sich viele technisch wichtige Kunststoffe adhäsiv nur dann zufriedenstellend mit Adhäsionsklebstoffen kleben, wenn die Kunststoffteile vorbehandelt worden sind. Versuche mit einer Niederdruckplasmabehandlung führten zu brauchbaren Ergebnissen.
Die Prüfung von Klebverbindungen erfolgt häufig im Zugscherversuch. Bei der Anwendung dieser Prüfmethode bei Polymer-Metall-Klebverbindungen tritt oft ein Bruch im Polymerteil auf. Dadurch wird die Aussagefähigkeit des Zugscherversuchs stark eingeschränkt. Das gilt vor allem für die Optimierung der Oberflächenvorbehandlung von Polymerteilen. Der vorliegende Beitrag untersucht die Beanspruchungsparameter von Polymer-Metall-klebverbindungen im Zugscherversuch und leitet daraus Forderungen an geeignete Prüfanordnungen ab.
Der Zugscherversuch ist die am häufigsten angewandte Prüftechnik für Klebverbindungen. Die dabei ermittelte Klebfestigkeit ist jedoch eine wenig aussagefähige Größe. In keinem Fall kann sie als Werkstoffkennwert den Klebstoff charakterisieren. Als Ausgangsgröße für Berechnungen bei der Dimensionierung von Klebverbindungen ist das Ergebnis des Zugscherversuchs deshalb nicht geeignet.
Das Versagen von Klebungen kann durch ungenügende Adhäsion, Alterungsprozesse oder mechanische Spannungen erfolgen. In der SMD-Technologie werden Werkstoffe geklebt, die verschiedene Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Bei SMD-Klebverbindungen gewährleistet die nachfolgende Lötung deren Langzeitfestigkeit. Wurde für eine gute Adhäsion reichlich Vorsorge getroffen und die Klebung versagt trotzdem, stellt sich die Frage: Spielen mechanische Eigenschaften für den Einsatz von SMD-Klebstoffen eine Rolle?
Am 12. und 13. Juni 1986 fand in Konstanz das Symposium Haftung von Verbundwerkstoffen und Werkstoffverbunden statt. Die Veranstaltung wird in vierjährigem Turnus von der Deutschen Gesellschaft für Metallkunde (DGM) in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für angewandte Materialforschung (IFAM) in Bremen ausgerichtet. Als interdisziplinäres Thema stand die Haftung zwischen unterschiedlichen Stoffen auf dem Programm. In 18 Referaten sind Erkenntnisse und Probleme aus unterschiedlichen Arbeitsbereichen vorgetragen worden. Insgesamt nahmen etwas 100 Fachleute aus dem In- und Ausland teil.
Klebverbindungen werden häufig dem Zugscherversuch nach DIN 53 238, dem wohl wichtigsten Versuch der Klebtechnik, unterzogen. Die Belastung jedoch entspricht nicht den in der Praxis verkommenden Bedingungen. Es stellt sich die Frage, ob die im Zugscherversuch ermittelten Kenndaten zur Dimensionierung von Klebverbindungen überhaupt geeignet sind.
Dienstleisters Vollzugmelder
(1989)
Für Produktionslogistiker ist der Leitstand bereits ein Selbstverständnis. Er verschafft Übersicht, ermöglicht gezieltes Eingreifen und hilft Termine halten. Das Steuern komplexer Abläufe ist in der Produktion ohne Leitstand kaum mehr denkbar. Im folgenden Beitrag wird der Frage nachgegangen, was Dienstleister vom Leitstand erhoffen können.
Bei Qualitätsmängeln ist es mit der reihenfolgegerechten und zeitgenauen Anlieferung direkt in den Produktionsbereich nicht mehr möglich, auf Ersatzmaterial zurückzugreifen. Ein wichtiger Schritt zu der daher geforderten Null-Fehler-Rate in der Produktion ist die informationstechnische Einbindung der Qualitätssicherung in das Logistik-Konzept des Unternehmens. der Artikel beschreibt, wie eine solche Einbindung aussieht.
PPS-Anbieter herausfordern
(1989)
Wer die Einführung eines PPS- oder Logistik-Systems plant, sollte mit einer exakten Beschreibung der Soll-Abläufe die Anbieter auffordern, konkret Stellung zu beziehen, was ihr System kann und nicht kann. Der Artikel beschreibt, wie ein solches Anforderungsprofil aussehen soll, wie man es aufbaut und wie man bei der Einführung eines PPS-Systems vorgeht.
Die Durchsetzung der Flexibilität als wesentlicher Faktor zur Absicherung der Wettbewerbsposition eines Unternehmens beinhaltet die konsequente Hinwendung zur Markt- beziehungsweise Kundenorientierung. Denn es geht im Kern darum, alle Anstrengungen im Unternehmen darauf zu konzentrieren, dass der Kunde das nach seinen Vorgaben erstellte Produkt in kürzester Zeit ausgeliefert bekommt, wobei die Qualitätsziele nach Gebrauchstauglichkeit und Zuverlässigkeit des Produktes voll erfüllt sein müssen. Die dafür notwendige Qualitätssicherung muss deshalb im Sinne einer Prozesskette in die Leistungserstellung eingebunden werden, was im Artikel verdeutlicht wird.
Logistische Funktionsketten mit der Integration von Information, Arbeits- und Materialflüssen für einen durchgängigen Auftragsabwicklungsprozeß müssen auch Qualitätssicherungsfunktionen mit beinhalten. Dies ist nur über eine entsprechende QS-Systemarchitektur zu realisieren, die an jeder Stelle im dispositiven und operativen Ablauf im Sinne der Fehlervermeidung dafür sorgt, daß die angestrebten Qualitätsziele erreicht werden.
Ausfall- und Ausfallfolgekosten sowie Wiederanlauf- und Zusatzlaufkosten zwingen auch nach betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten die Unternehmen, die Bedeutung und den Umfang der Instandhaltungsaktivitäten höher als bisher einzuschätzen. Der Artikel befasst sich mit der Fragen, warum die Wartung mit in das Logistik-Konzept aufgenommen werden soll.
Matrizen ordnen Behälterlauf
(1989)
Eine schnelle Erfassung aller Wartezeiten und Störungen im Produktionsablauf und ihre richtige kostenmäßige Bewertung zu einer wirksamen Kontrolle der Gemeinkosten in der Produktion ist schon seit langem eine betriebliche Forderung. Ihre Erfüllung scheiterte bisher häufig an fehlenden organisatorischen Voraussetzungen und den nicht für diese Zwecke geeigneten EDV-Sachmitteln. Mit Hilfe von online konzipierten, im Dialog arbeitenden BDE-Systemen können diese Mängel jetzt behoben werden. Schwachstellen im Prozess lassen sich aktuell lokalisieren und damit auch rasch beseitigen. Das im folgenden hier vorgestellte Programm zur Erfassung der benötigten Daten ist gleichzeitig die Kernzelle eines zur Planung und Steuerung des Auftragsbearbeitungsprozesses eingesetzten Logistiksystems, mit dem noch eine große Anzahl weiterer organisatorischer Aufgaben gelöst werden kann. Betrachtungsschwerpunkt in diesem Beitrag ist die verursachungsgerechte Erfassung von Gemeinkosten im Prozess.
Mit BDE immer dicht am Ball
(1989)
Wer Logistikabläufe unter Kontrolle halten will, gliedert sie hierzu in Teilabläufe und sorgt dafür, daß am Ende jedes wichtigen Teilablaufs festgestellt wird, ob alles nach Plan läuft oder nicht. Die Computertechnik hält hierfür sogenannte BDE-Terminals bereit, also Eingabestationen für Betriebsdaten. Verbindet man die Stationen mit einem zentralen Computer, kann man den gesamten Ablauf lückenlos überwachen. Der folgende Artikel beschreibt, wie BDE das Erreichen der Logistikziele, kurze Auftragsdurchlaufzeit bei minimalen Beständen und hoher Termintreue, fördert.
Flexibel mit „make or buy"
(1989)
Erfolgsfaktoren im Griff
(1993)
In der Bundesrepublik Deutschland gibt es rund 200000 Lieferstellen für Molkereiprodukte vom industriellen Großverbraucher bis zum Facheinzelhändler mit Milchproduktenangebot. Gut die Hälfte der gesamten Nachfrage schöpfen die Zentralläger sowie die Geschäfte des Lebensmitteleinzelhandels ab, wobei die Belieferung des LEH weitestgehend auf Strecke erfolgt. - Dipl.-Wirtsch.-Ing. Heinrich Wietbrauk von der Bundesanstalt für Milchforschung in Kiel analysiert für „dynamik im handel" die milchwirtschaftlichen Warenströme in Deutschland.
Innerhalb der vereinfachten Logistikformel "Das richtige Material in richtiger Höhe und richtiger Qualität zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Platz zur Verfügung zu stellen" spielt die Festlegung des richtigen Zeitpunktes bei der Durchsetzung der logistischen Zielsetzung eine besonders wichtige Rolle. Es ist damit der Bedarfszeitpunkt gemeint, diesen exakt zu bestimmen und dann im Ablauf auch einzuhalten, bereitet häufig große Schwierigkeiten. Dieser Bedarfszeitpunkt legt den genauen Termin im zeitlichen Prozessablauf innerhalb der gesamten betrieblichen Vorsorgungskette fest, an dem die benötigten Materialien und Produktionsmittel zur Verfügung stehen müssen. Seine Bedeutung erhält der Bedarfzeitpunkt dadurch, dass Interessen oder Zielsetzungen der Beschaffungs-, Produktions- und Vertriebslogistik hier zusammentreffen.
Eine ganzheitliche CIM-Einführung setzt neben einer Veränderung der Organisation vor allem ein integratives Informationsmanagement voraus. Die Notwendigkeit zu gesamtheitlichem Denken in funktionsübergreifenden Zusammenhängen erfordert in erster Linie Führungsqualität und Mitarbeiterqualifikation. Diesem Umstand wird in dem vom Autor vorgestellten CIM-house-Modell ausdrücklich Rechnung getragen.
